题目内容
用霞石岩（主要成分Na2O、K2O、Al2O3、SiO2）制碳酸钠、碳酸钾和氧化铝的工艺流程如下：
已知：NaHCO3溶液的pH约为8～9，Na2CO3溶液的pH约为11～12．
溶解过滤工序产生的滤液中含钠、钾和铝的可溶性盐类，钙和硅等其他杂质在滤渣霞石泥中．部分物质的溶解度见图，根据题意回答下列问题：
（1）固体M的化学式是 ，X物质是 ．
（2）实验室进行煅烧操作时盛放固体物质的实验仪器是 ，滤液W中主要含有的离子有 ．
（3）碳酸化Ⅰ中发生主要反应的离子方程式是 ．
（4）操作Ⅰ是 （填写名称），操作Ⅱ是 （选填编号）．
a．趁热过滤b．冷却过滤 c．蒸馏d．灼烧
（5）碳酸化Ⅱ调整pH=8的目的是 ，产品K2CO3中最可能含有的杂质是 （写化学式）．
已知：NaHCO3溶液的pH约为8～9，Na2CO3溶液的pH约为11～12．
溶解过滤工序产生的滤液中含钠、钾和铝的可溶性盐类，钙和硅等其他杂质在滤渣霞石泥中．部分物质的溶解度见图，根据题意回答下列问题：
（1）固体M的化学式是
（2）实验室进行煅烧操作时盛放固体物质的实验仪器是
（3）碳酸化Ⅰ中发生主要反应的离子方程式是
（4）操作Ⅰ是
a．趁热过滤b．冷却过滤 c．蒸馏d．灼烧
（5）碳酸化Ⅱ调整pH=8的目的是
考点：制备实验方案的设计,物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题：实验设计题
分析：在高温下矿石、石灰石、煤混合反应生成的X可以进行碳酸的酸化，实验X一定是CO2气体．溶解过滤工序产生的滤液中含钠、钾和铝的可溶性盐类，钙和硅等其他杂质在滤渣霞石泥中，所以通入CO2后一定生成氢氧化铝沉淀，灼烧则得到氧化铝，即M是氧化铝；碳酸氢钾灼烧生成碳酸钾，所以碳酸化Ⅱ调整pH=8的目的是碳酸根转化为碳酸氢根离子，利于KHCO3结晶析出．由于溶液中还含有碳酸氢钠，所以产品K2CO3中最可能含有的杂质是碳酸钠；
（1）碳酸钙可以和盐酸反应生成二氧化碳气体，氢氧化铝受热分解为氧化铝和水；
（2）固体灼烧应该在坩埚中进行，碳酸钠和碳酸钾可以和二氧化碳反应得到碳酸氢盐；
（3）偏铝酸盐可以和少量的二氧化碳发生反应生成氢氧化铝和碳酸盐；
（4）制备碳酸盐可以采用蒸发浓缩的方法；
（5）在一定的碱性环境下，碳酸根可以转化为碳酸氢根离子．
（1）碳酸钙可以和盐酸反应生成二氧化碳气体，氢氧化铝受热分解为氧化铝和水；
（2）固体灼烧应该在坩埚中进行，碳酸钠和碳酸钾可以和二氧化碳反应得到碳酸氢盐；
（3）偏铝酸盐可以和少量的二氧化碳发生反应生成氢氧化铝和碳酸盐；
（4）制备碳酸盐可以采用蒸发浓缩的方法；
（5）在一定的碱性环境下，碳酸根可以转化为碳酸氢根离子．
解答：
解：（1）在高温下矿石、石灰石、煤混合反应生成的X可以进行碳酸的酸化，实验X一定是CO2气体．溶解过滤工序产生的滤液中含钠、钾和铝的可溶性盐类，钙和硅等其他杂质在滤渣霞石泥中，所以通入CO2后一定生成氢氧化铝沉淀，灼烧则得到氧化铝，即M是氧化铝，故答案为：Al2O3；CO2；
（2）固体灼烧应该在坩埚中进行，滤液W可以循环使用，原来制备碳酸钠和碳酸钾，所以其中主要含有的离子有Na+、K+、HCO3-；
故答案为：坩埚；Na+、K+、HCO3-；
（3）碳酸化Ⅰ的目的是制备氢氧化铝，又因为溶液的pH=11，所以生成的是碳酸盐，而不是碳酸氢盐，即该反应的离子方程式应该是2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-；
故答案为：2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-；
（4）操作Ⅰ的目的是制备碳酸盐，所以应该是蒸发浓缩，然后趁热过滤即可，
故答案为：蒸发；a．
（5）碳酸氢钾灼烧生成碳酸钾，所以碳酸化Ⅱ调整pH=8的目的是碳酸根转化为碳酸氢根离子，利于KHCO3结晶析出．由于溶液中还含有碳酸氢钠，所以产品K2CO3中最可能含有的杂质是碳酸钠；
故答案为：碳酸根转化为碳酸氢根离子，利于KHCO3结晶析出；Na2CO3．
（2）固体灼烧应该在坩埚中进行，滤液W可以循环使用，原来制备碳酸钠和碳酸钾，所以其中主要含有的离子有Na+、K+、HCO3-；
故答案为：坩埚；Na+、K+、HCO3-；
（3）碳酸化Ⅰ的目的是制备氢氧化铝，又因为溶液的pH=11，所以生成的是碳酸盐，而不是碳酸氢盐，即该反应的离子方程式应该是2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-；
故答案为：2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-；
（4）操作Ⅰ的目的是制备碳酸盐，所以应该是蒸发浓缩，然后趁热过滤即可，
故答案为：蒸发；a．
（5）碳酸氢钾灼烧生成碳酸钾，所以碳酸化Ⅱ调整pH=8的目的是碳酸根转化为碳酸氢根离子，利于KHCO3结晶析出．由于溶液中还含有碳酸氢钠，所以产品K2CO3中最可能含有的杂质是碳酸钠；
故答案为：碳酸根转化为碳酸氢根离子，利于KHCO3结晶析出；Na2CO3．
点评：该题是高考中的常见题型，难度大，综合性强，对学生的要求高．试题在注重对基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计能力以及评价能力．该类试题综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论．
练习册系列答案
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案
相关题目
实验室里需要480mL 0.100mol/L的NaOH溶液，现选取500mL容量瓶进行配制，以下操作正确的是（ ）
| A、称取1.92gNaOH，加入480mL水 |
| B、称取1.92gNaOH，配成500mL溶液 |
| C、称取2.0gNaOH，配成500mL溶液 |
| D、称取2.0gNaOH，加入500mL水 |
下列说法不正确的是（ ）
| A、在28 g乙烯、丙烯和聚乙烯树脂的混合物中，含有的碳原子数目为2NA |
| B、标况下，23g乙醇分子中含有共用电子对数为4NA |
| C、由两种短周期元素X和Y可组成化合物XaYb，当X的原子序数为m时，Y的原子序数可能为：m+8-a-b；m+16-a-b；m-a-b |
| D、同主族元素原子序数差可能为8、18、26、37 |
下列溶液中含Cl-物质的量浓度最大的是（ ）
| A、1mL 0.1mol?L-1的氯化铝溶液 |
| B、10mL 0.1mol?L-1的氯化钙溶液 |
| C、30mL 0.2mol?L-1的氯化钾溶液 |
| D、40mL 0.25mol?L-1的氯化钠溶液 |
化学无处不在，下列与化学有关的说法不正确的是（ ）
| A、侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异 |
| B、硅胶可以除去氯气中的水蒸气 |
| C、明矾净水属于物理变化 |
| D、黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成 |
关于0.1mol?L-1（CH3COO）2Ba溶液的说法正确的是（ ）
| A、溶液呈碱性，c（CH3COO-）＜c（Ba2+） |
| B、c（Ba2+）+c（H+）=2c（CH3COO-）+c（OH-） |
| C、c（Ba2+）=c（CH3COO-）+c（CH3COOH） |
| D、加入少量Ba（OH）2固体，溶液中c（CH3COO-）和c（Ba2+）均增大 |
对于平衡体系：mX（g）+nY（g）?pZ（g）△H＜0．下列判断不正确的是（ ）
| A、若m+n＜p，温度不变，将容器体积缩小到原来的一半，则X的浓度大于原来的2倍 |
| B、若在密闭恒温容器中加入pmol的Z达到平衡，再加入一定量的Z，Z的百分比含量不变，则m+n=p |
C、若定温下Y的体积分数（Y%）与压强变化的关系如图所示，则a点表示平衡正向移动且反应速率：a点＜b点 |
| D、若m+n=p，且在密闭恒容容器内进行，当温度升高时，平衡逆向移动，容器中气体的压强不变 |
下列物质中按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的是（ ）
| A、F2 K HCl |
| B、Cl2 Al H2 |
| C、NO2 Na Br2 |
| D、O2 SO2 H2O |